PLC在机床技术改造中的应用探讨

来源:用户上传      作者:张德田 艾建军 曹丽苹

　　摘 要：用PLC与触摸屏结合起来，代替传统继电器-接触器控制方式，在传统机床改造、自动化生产线改造中较为常用。本文以电动机Y-△启动控制系统改造为载体，探讨了PLC、触摸屏技术在机床改造中的应用。
　　关键词：PLC;触摸屏;技术改造
　　1 现状分析
　　目前，传统中小企业中，机床仍采用传统控制方式。随着时代的发展，计算机技术逐渐兴起，为传统中小企业的改造升级提供了技术支持。PLC被誉为工业现代化的三大支柱之一，将PLC与触摸屏结合起来，可改变原有电气控制系统继电器-接触器单一的控制方式，使之更加环保化、数字化、智能化，为提高企业经济效益有显著意义。
　　2 项目要求
　　某工厂风机控制系统运行过程如下：按下启动按钮，电机Y形联结降压启动，定时器开始延时，到达延时时间后，自动切换到△联结全压运行。运行中按下停止按钮，电机停止运行。系统改造要求保留原主电路，用人机界面HMI给出主控信号，选用继电器输出PLC作为控制器，控制原来继电器-接触器电路。
　　3 解决方案
　　系统解决方案框图如图1所示。三菱FX-2N系列PLC具有控制功能强，性能价格比高，抗干扰能力强的优点，在市场占有主流地位。系统的设计、安装、调试工作量少，编程方法简单，易维修。选用昆仑通泰TCP7062Ti，配合使用，应用的灵活性更强。
　　4 电气设计
　　4.1 设计I/O分配表
　　保留原主电路，采用AC220V的交流电源为PLC供电。PLC的输出Y1-Y3控制三个接触器线圈，为防止接触器故障造成电流短路故障，连接接触器互锁电路。I/O分配表如表1所示。
　　4.2 HMI组态设计
　　设定触摸屏与PLC连接地址分配表，如表2所示。
　　组态设计界面如图2所示，用昆仑通泰MCGS人机界面HMI给出主控信号，设定启停按钮及指示灯，通过对话框设定延迟时间。
　　4.3 PLC程序设计
　　在原来的Y-△接触器控制电路的基础上，修改控制回路。编写如图3所示梯形图。Y联结低速延时时间可以由PLC内部定时器完成，不必再额外接时间继电器。按下SB2时，X0常开触点闭合，继电器Y0、Y2得电，电动机Y联结低速运转，同时定时器T0开始计时，当到达D0设定时间后，定时器T0动作，使Y2线圈失电，Y1线圈得电，电动机转换成△联结高速运转。停止按钮SB1按下时或者电机过载，热继电器FR动作时，输出继电器Y0、Y1、Y2和定时器T0均失电，电动机停止运行。
　　5 整体调试
　　（1）下载程序到PLC。
　　（2）下载组态界面到触摸屏。
　　（3）连接好触摸屏、交换机与PLC的通信线。
　　（4）在触摸屏上设置延时时间。
　　（5）按下启动、停止按钮观察运行现象。
　　6 结语
　　本文以电动机Y-△启动控制系统改造为载体，分析了PLC、触摸屏在传统机床继电器-接触器控制系统改造中的应用，给出了实践步骤。为中小企业技术改造升級、提高经济效益有积极指导作用。
　　参考文献：
　　[1]汤晓华.电气控制系统安装与调试项目教程[M].北京：高等教育出版社，2018.
　　[2]孟英楠.PLC技术在机床电气改造升级中的应用探究[J].河南科技，2015（22）：108.
　　[3]刘吉祥.PLC在机床电气控制系统改造中的应用[J].中国设备工程，2017（9）：50-51.
　　基金来源：2019年保定市科技计划自筹经费项目，项目名称：台钻改制为自动攻丝机的研究与实践（项目编号：1911ZG001）
　　作者简介：张德田（1981-），女，汉族，河北保定人，硕士，讲师，主要从事机电一体化研究。
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